摘要:建筑电气工程直接关系到建筑内人员的生活和工作安全与方便而备受关注,已经成为建筑工程不可或缺的重要组成部分。而根据《中国建筑能耗研究报告(2018)》,电力是建筑碳排放的主要来源,占比为46%。因此,节能技术的发展和应用与建筑电气工程节能设计相结合对节能减排具有极其重要的意义。电气工程设计人员需在实践中将节能设计作为设计原则之一,不断地优化节能设计,统筹兼顾、积累经验,从设计源头将节能措施应用到位。
关键词:建筑电气;节能降耗;设计要点
1 引言
我国经济的高速发展以及人口的不断增加带来了建筑行业的黄金发展期,人们生活水平的不断提高促使了建筑工程中电气设备种类与数量的增加,电气设备的设计与安装为建筑工程施工带来了庞大的工作量,同时也为建筑带来了巨大的能耗。而能源短缺和环境污染是21世纪全球各国的关注点,在这一背景下,绿色建筑电气节能设计的概念应势产生,成为建筑电气设计人员关注的重点,更是新时期建筑行业发展的趋势。绿色建筑将环保理念融入到建筑工程施工中,实现建筑项目的节能环保,而电气节能则是通过对传统电气技术进行完善和改革,实现建筑电气的环保、节能和绿色发展。
2 建筑电气节能设计原则
2.1 满足建筑物的功能需求
实现电气节能要以建筑基本功能为前提,不能一味追求电气的节约而破坏和牺牲建筑的实际效能。因此,在建筑电气节能设计中,要追求实际功效,满足建筑功能需求,设计出符合实际建筑要求的节能方案。
2.2 符合经济效益原则
建筑在进行电气节能设计时要符合实际的经济投入和消耗,以实际的经济原则为依据,对实际需求以及经济运行做实际的设计,选择最科学、经济的设计方案。如果过于追求电气节能而实行高投入,则违反了经济原则。这种“伪节能”现象,反而会消耗更多的资源。
2.3 尽可能减少无谓的能量消耗
在建筑电气设计中,节能设计就是针对电气减少多余的、无作用的消耗,所以,需要在实际情况中多使用自然光代替电气照明,选择与实际相匹配的照明光度、色温、显色指数的照明灯具,形成能够减少无作用耗能的低耗能建筑电气系统。
3 建筑电气的节能设计的重要意义
打造节能型社会是我国经济实现可持续发展的重要方面,而民用建筑电气的节能设计是其重要的部分。因此,如何设计出民用建筑电气的节能设施设备是建筑业以及建筑设计师们应该思考和解决的问题。而根据其电网运转的规律来看,要想使得民用建筑电气能够设计出节能的装置装备,以满足人们日常的用电刚需,需要优化民用建筑的电气网络的布局形式,以最终实现节能的目标,从而能够降低人们的用电成本以及缴纳的费用。在进行节能设计时,一方面要考虑到该设计是否符合国家的规定,另一方面要考虑到业主对节能设施设备的需求,还需要与对应的施工方进行交流与合作,以更好地实现对民用建筑电气的施工过程的监控。另外,当进行节能设计时,需要高瞻远瞩,全面估量民用建筑将来可能会增加的用电设备以及对应的节能设备,还需要全面考虑这个过程需要的用电载荷量以及额定的负荷量。
4 建筑电气设计的节能实施措施
4.1 根据不同类型的电路设计不同的线路以减少损耗
不同类型的民用建筑的电气电路设计是不同的,即使同类型的民用建筑也可能会有不同的电路设计需求。因此,建筑设计师在设计民用建筑的电气线路时,要根据不同的线路类型来确定电路用料,首先要考虑经济,那么从经济的角度出发,涉及到的就是导线大小与疏密的问题,要选择合适的导线大小以及设计合理的电流密度。一般而言,铜芯这种材料的导线其导电率是比较小的,应该作为经济的首选。
但是在实际的操作中,还是要根据不同的情况来选择电线的材料类型,像铜芯材料可以作为作为第一与第二类的用电导线,铝芯可以作为第三类的导线,因为第三类的导线用电的负荷量比较小。另外,也要注重线路的设计,通常而言,能够用直线型的线路就不要采用曲线型的线路设计,不是特殊情况,能够用细的导线就不要用粗的;如果线路非常远,那么就要采用较大的导线了,因为长期来看,虽然大的导线线路费用更高,但可以减低损耗,从而为用户实现更好的经济效益。
4.2 照明系统节能设计
照明是建筑必不可少的功能之一,照明节能设计是指根据建筑物类型及功能,以不降低视觉效果及照明质量为前提,对建筑物进行照明系统的电气节能设计,最大程度降低电能损耗。照明节能设计主要可从两个方面入手。一方面是合理利用天然采光,太阳能是可再生能源,在进行电气节能设计时,完全可以考虑利用自然光作为白天照明,合理设计建筑门窗,同时还能利用太阳能发电。另一方面是采用智能照明控制系统实现节能,可通过开关控制、调光控制、分区控制、定时控制等手段综合达到降低损耗目的。开关控制也就是照明启停,实现“人来灯亮,人走灯灭”,在本工程中办公室公共区域、楼梯间、走道等场所均按使用需求自动开关灯,应急照明灯应急时启动。调光控制是通过调整灯具敏感程度控制电能使用量,如会议室开会时筒灯与槽灯明亮辉煌,投影时则亮度调暗,本工程针对公共场所采用以LED荧光灯为主的高光效光源,显色指数不小于80,而各房间的照明功率密度值满足现行国家标准即可。
4.3 配电系统节能设计
在规划过程中要考虑综合的供电范围半径,实现电能的低耗,并且机房和竖井的设置也要合理和实用。在建筑中,要明确电力负荷中心,变配电所以及供配电设备要在其附近,这样,可以缩短配电的半径,也能减少一些电路上的损耗。电源的进出点也需要细节的兼顾。因此配电系统需要进行综合的设计和规划,要将负荷、用电容量以及实际工程、规模和供电实际情况以及最终的发展规划纳入统筹的条件。另外,还需要综合经济效益,做到实际的减能减耗,最终选择最合适、合理的供电方式,设置配电系统,并为维护和管理打下基础。
4.4 能耗监测与智能化
建筑物中的电气设备的待机损耗、电开水器的反复加热等已造成了不小的能源耗费,因此为了合理的利用设备,节约能源,对建筑物内的电力能耗进行计量、分析、控制成为电气节能的重要措施之一。大型建筑物应采用智能化的建筑设备自动化管理控制系统。自动监测、控制电气设备的使用,掌握建筑设备的状态、能耗和负荷的变动。通过有效的控制,如照明智能控制及维护管理、电力分项计量监测信息系统、错峰填谷等,可达到节能的目的。
5 结束语
在社会的发展过程中,现代社会对能源的需求越来越大,造成能源实际供不应求,因此矛盾不断加剧。而另一方面,在供应使用过程中,还存在能源浪费的情况。综上所述,节能工作的实际发展已是迫在眉睫,需要设计工作者根据实际社会情况、建筑实际需求与人们生活的情况设计出适宜的、可操作的、有效的节能系统。也需要广泛关注节能工作,集思广益,创新思路,综合人们生活各方面的推广节能产品,从经济效益上实现节能生活,构建节能社会。
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